第三章 流量检测
内容提要:
1. 差压式流量计
2. 转子流量计
3. 旋涡流量计
4. 质量流量计
5.
其他流量计
★8学时★
基本概念：
介质流量是控制生产过程达到优质高产和安全生产以及进行经济核算所必需的一个重要参数。
流量大小：单位时间内流过管道某一截面的流体数量的大小，即瞬时流量。 总量：在某一段时间内流过管道的流体流量的总和，即瞬时流量在某一段时间内的累计值。
1.差压式流量计
差压式（也称节流式）流量计是基于流体流动的节流原理，利用流体流经节流装置时产生的压力差而实现流量测量的。
通常是由能将被测流量转换成压差信号的节流装置和能将此压差转换成对应的流量值显示出来的差压计以及显示仪表所组成。
节流现象与流量基本方程式 （1）节流现象
流体在有节流装置的管道中流动时，在节流装置前后的管壁处，流体的静压力产生差异的现象称为节流现象。节流装置包括节流件和取压装置。
如图3-1孔板装置及压力、流速分布图
注意：要准确测量出截面Ⅰ、Ⅱ处的压力有困难，因为产生最低静压力p2′的截面Ⅱ的位置随着流速的不同会改变。因此是在孔板前后的管壁上选择两个固定的取压点，来测量流体在节流装置前后的压力变化。因而所测得的压差与流量之间的关系，与测压点及测压方式的选择是紧密相关的。
（2）节流基本方程式
流量基本方程式是阐明流量与压差之间定量关系的基本流量公式。它是根据流体力学中的伯努利方程和流体连续性方程式推导而得的。
p F M p
F Q ?=?=101
22
ρεαραε
可以看出：要知道流量与压差的确切关系，关键在于α的取值。流量与压力差ΔP 的平方根成正比。
标准节流装置
国内外把最常用的节流装置、孔板、喷嘴、文丘里管等标准化，并称为“标准节流装置”。 标准化的具体内容包括节流装置的结构、尺寸、加工要求、取压方法、使用条件等。 例：如图（孔板断面示意图），标准孔板对尺寸和公差、粗糙度等都有详细规定。
其中d／D应在0.2～0.8之间；最小孔径应不小于12.5mm；直孔部分的厚度h＝（0.005～0.02）D；总厚度H＜0.05D；锥面的斜角α＝30°～45°等等，需要时可参阅设计手册。
我国规定：标准节流装置取压方法分为角接取压法、法兰取压法。
例：标准孔板采用角接取压法和法兰取压法，标准喷嘴为角接取压法。
如图：环式取压结构
１—管道法兰；2—环室；3—孔板；4—夹紧环
环室取压法能得到较好的测量精度，但是加工制造和安装要求严格，如果由于加工和现场安装条件的限制，达不到预定的要求时，其测量精度仍难保证。所以，在现场使用时，为了加工和安装方便，有时不用环室而用单独钻孔取压，特别是对大口径管道。
优点缺点
标准孔板应用广泛，结构简单，安装
方便，适用于大流量的测量流体经过孔板后压力损失大，当工艺管道上
不允许有较大的压力损失时，便不宜采用。
标准喷嘴和
标准文丘里管
压力损失较孔板小结构比较复杂，不易加工
标准节流装置仅适用于测量管道直径大于50mm，雷诺数在104～105以上的流体，而且流体应当清洁，充满全部管道，不发生相变。
节流装置将管道中流体流量的大小转换为相应的差压大小，但这个差压信号还必须由导压管引出，并传递到相应的差压计，以便显示出流量的数值。
差压式流量计的测量误差
在现场实际应用时，往往具有比较大的测量误差，有的甚至高达10％～20％。
注意：不仅需要合理的选型、准确的设计计算和加工制造，更要注意正确的安装、维护和符合使用条件等，才能保证差压式流量计有足够的实际测量精度。
误差产生的原因：被测流体工作状态的变动；节流装置安装不正确；孔板入口边缘的磨损；导压管安装不正确，或有堵塞、渗漏现象；差压计安装或使用不正确。
导压管要正确地安装，防止堵塞与渗漏，否则会引起较大的测量误差。对于不同的被测介质，导压管的安装亦有不同的要求，下面分类讨论。
如图3-3测量液体流量时的取压点位置
如图3-4测量液体流量时的连接图
1—节流装置；2—引压导管；3—放空阀；4—平衡阀；5—差压变送器；6—贮气罐；
7—切断阀
① 测量液体的流量时，应该使两根导压管内都充满同样的液体而无气泡，以使两根导压管内的液体密度相等。
a) 取压点应该位于节流装置的下半部，与水平线夹角α为0°～45°。
b) 引压导管最好垂直向下，如条件不许可，导压管亦应下倾一定坡度（至少1∶20～1∶10），使气泡易于排出。
c) 在引压导管的管路中，应有排气的装置。
② 测量气体流量时，上述的这些基本原则仍然适用。 a) 取压点应在节流装置的上半部。
b) 引压导管最好垂直向上，至少亦应向上倾斜一定的坡度，以使引压导管中不滞留液体。
c) 如果差压计必须装在节流装置之下，则需加装贮液罐和排放阀，如图3-5。
③ 测量蒸汽的流量时，要实现上述的基本原则，必须解决蒸汽冷凝液的等液位问题，以消除冷凝液液位的高低对测量精度的影响。常见的接法见图3-6所示。
差压计或差压变送器安装或使用不正确也会引起测量误差。
由引压导管接至差压计或变送器前，必须安装切断阀1、2和平衡阀3，构成三阀组，如图3-7所示。
测量腐蚀性（或因易凝固不适宜直接进入差压计）的介质流量时，必须采取隔离措施。常用的两种隔离罐形式如图3-8所示。 2.转子流量计
工作原理：以压降不变，利用节流面积的变化来测量流量的大小，即转子流量计采用的是恒压降、变节流面积的流量测量方法。如图3-9所示。
转子流量计中转子的平衡条件是
()()A p p g V f t 21-=-ρρ
()A
g
V p p p f t ρρ-=
-=?21
根据转子浮起的高度就可以判断被测介质的流量大小
p h M f ?=ρφ2
或p h
Q f
??=ρφ2
将()A
g
V p p p f t ρρ-=
-=?21代入以上两式：
()A
gV h
M f
f t ρρρφ-=2
或()
A
gV h
Q f f t ρρρφ-=2
电远传式转子流量计
它可以将反映流量大小的转子高度h 转换为电信号，适合于远传，进行显示或记录。 LZD 系列电远传式转子流量计主要由流量变送及电动显示两部分组成。 流量变送部分如图所示：差动变压器结构
转换原理：若将转子流量计的转子与差动变压器的铁芯连接起来，使转子随流量变化的运动带动铁芯一起运动，那么，就可以将流量的大小转换成输出感应电势的大小。
电动显示部分（如图：LTD 系列电远传转子流量计）
转子流量计的指示值修正（教材中不涉及，选学）
转子流量计的流量标尺上的刻度值，对用于测量液体来讲是代表20℃时水的流量值，对用于测量气体来讲则是代表20℃，0.10133MPa 压力下空气的流量值。所以，在实际使用时，要根据具体体情况进行修正。
（1）液体流量测量时的修正
()A
gV h
Q w w t ρρρφ-=20
如果被测介质的黏度与水的黏度相差不大，可近似认为Φ是常数，则有
()
A
gV h
Q f f t f ρρρφ-=2
整理后得
()()f Q f w
f t
f
w t Q K Q Q =?--=
ρρρ
ρρρ0
()()w
f t
f
w t Q K ρρρ
ρρρ--=
同理可导得质量流量的修正公式为
()f M f w
f w t w
f M K M Q =?--=
ρρρρρρ0
()w f f t w
t M K ρρρρρρ--=
当采用耐酸不锈钢作为转子材料时，ρt ＝7.9g/cm3，水的密度ρw ＝1g/cm3，代入（3-34）与式（3-36）得
f
f Q K ρρ-=
9.79.6
()f
f M K ρρ-=
9.79
.6
当介质密度ρf 变化时，密度修正系数KQ 、KM 的数值见下表。 密度修正系数表
ρt
KQ
KM
ρt
KQ
KM
ρt
KQ
KM
0.40 0.670 1.516 0.95 0.971 1.022 1.50 1.272 0.847 0.45 0.646 1.435 1.00 1.000 1.000 1.55 1.297 0.837 0.50 0.683 1.365 1.05 1.028 0.979 1.60 0.323 0.827 0.55 0.719 1.307 1.10 1.056 0.960 1.65 1.351 0.818 0.60 0.754 1.256 1.15 1.084 0.943 1.70 1.376 0.809 0.65 0.787 1.211 1.20 1.111 0.927 1.75 1.401 0.800 0.70 0.819 1.170 1.25 1.139 0.911 1.80 1.427 0.792 0.75 0.851 1.134 1.30 1.165 0.897 1.85 1.453 0.785 0.80 0.882 1.102 1.35 1.193 0.884 1.90 1.477 0.778 0.85 0.912 1.073 1.40 1.220 0.872 1.95 1.504 0.771 0.90
0.944
1.046
1.45
1.245
0.859
2.00
1.529
0.764
例：现用一只以水标定的转子流量计来测量苯的流量，已知转子材料为不锈钢，ρt ＝7.9g/cm3，苯的密度为ρf ＝0.83g/cm3。试问流量计读数为3.6L/s 时，苯的实际流量是多少？
解：由式：f
f Q K ρρ-=
9.79.6或查上表：9.0=Q K
将此值代
入
式
()()f
Q f w
f t
f
w t Q K Q Q =?--=
ρρρ
ρρρ0，得
s L Q K Q Q f /46.39
.0110=?=?=
即苯的实际流量为4L/s 。 （2）气体流量测定时的修正
对被测介质的密度、工作压力和温度均需进行修正。
当已知仪表显示刻度Q0，要计算实际的工作介质流量时，可按下式修正。
001001101111Q K K K Q T T p p Q T
P ???=???=
ρρρ 注意：上式计算得到的Q １是被测介质在单位时间（小时）内流过转子流量计的标准
状态下的容积数（标准立方米），而不是被测介质在实际工作状态下的容积流量。
例：某厂用转子流量计来测量温度为27℃，表压为0.16MPa 的空气流量，问转子流量计读数为38Nm3/h 时，空气的实际流量是多少？
解 已知Q0＝38Nm3/h ，p1＝0.16＋0.10133＝0.26133MPa ，T1＝27＋273＝300K ，T0＝293K ，p0＝0.10133MPa ， ρ1＝ρ0＝1.293Kg/Nm3。
将上列数据代入上式，便可得
h Nm Q /3.6038300
293
10133.026133.0293.1293.131≈???=
即这时空气的流量为60.3Nm3/h 。
（3）蒸汽流量测量时的换算
转子流量计用来测量水蒸气流量时，若将蒸汽流量换算为水流量，可按式
()f M f w
f w t w
f M K M Q =?--=
ρρρρρρ0计算。
若转子材料为不锈钢，ρt ＝7.9g/cm3，则有
()f f
f f w f f t w t M M Q ρρρρρρρρ1000
9.719.70?--=??--=
当t f ρρ<<时，f f
M Q ?=ρ1
56
.290
可以看出：若已知某饱和蒸汽（温度不超过200℃）流量值时，可从上式换算成相应
的水流量值，然后按转子流量计规格选择合适口径的仪表。
3.漩涡流量计
特点：精度高、测量范围宽、没有运动部件、无机械磨损、维护方便、压力损失小、节能效果明显。
卡曼涡街：
漩涡流量计是利用有规则的漩涡剥离现象来测量流体流量的仪表。
满足h／L＝0.281时，则所产生的涡街是稳定的。由圆柱体形成的卡曼漩涡，其单侧漩涡产生的频率为
d
v
St
f?
=
漩涡频率的检测方法：热敏检测法、电容检测法、应力检测法、超声检测法
如图：圆柱检出器原理图
图3-34 圆柱检出器原理图
1—空腔；2—圆柱棒；3—导压
孔；4—铂电阻丝；5—隔墙
１—空腔；2—圆柱棒；3—导压孔；4—铂电阻丝；5—隔墙
4.质量流量计
直接式质量流量计
科氏力流量计的测量原理是基于流体在振动管中流动时，将产生与质量流量成正比的科里奥利力。
如图：科氏力流量计测量原理
质量流量
r
K
M S
ω
θ
4
=
优点：能够直接测量质量流量，不受流体物性（密度、黏度等）的影响，测量精度高；测量值不受管道内流场影响，没有上、下游直管段长度的要求；可测各种非牛顿流体以及黏滞和含微粒的浆液。
缺点：它的阻力损失较大；零点不稳定；管路振动会影响测量精度。
间接式质量流量计
（1）测量体积流量Q 的仪表与密度计配合（如图）
质量流量：Q K xy ρ=
（2）测量ρQ2的仪表与密度计配合
质量流量：Q K xy ρ=
（3）测量ρQ2的仪表与测量Q 的仪表配合
质量流量：Q K Q
Q K
y x ρρ==2
5.其他流量计
椭圆齿轮流量计 工作原理：
通过椭圆齿轮流量计的体积流量
04nV Q =
使用特点：
? 适用于高黏度介质的流量测量。
? 测量精度较高，压力损失较小，安装使用也较方便。 ? 椭圆齿轮流量计的入口端必须加装过滤器。 ? 椭圆齿轮流量计的使用温度有一定范围。
? 椭圆齿轮流量计的结构复杂，加工成本较高。 涡轮流量计
1—涡轮；2—导流器；3—磁电感应转换器；4—外壳；5—前置放大器
优点：安装方便； 测量精度高，可耐高压；反应快，可测脉动流量；输出信号为电频率信号，便于远传，不受干扰。
缺点：一般应加过滤器； 安装时，前后要有一定的直管段。 电磁流量计
电磁流量计原理图：
能够测量酸、碱、盐溶液以及含有固体颗粒（例如泥浆）或纤维液体的流量。 感应电势的方向由右手定则判断，大小由下式决定
BDv K E X '=
而 v D Q 24
1π=
将其代入上式，得
KD D
BD K E X ='=π4
注意：只能用来测量导电液体的流量，且导电率要求不小于水的导电率，不能测量气体、蒸汽及石油制品等的流量。要引入高放大倍数的放大器，会造成测量系统很复杂、成本高，并且易受外界电磁场的干扰。使用中要注意维护，防止电极与管道间绝缘的破坏。安装时要远离一切磁源。不能有振动。
第四章 物位检测
内容提要:
1. 物位检测意义及主要类型
2. 差压式液位计
3. 其他物位计
★4学时★
1.物位检测意义及主要类型 本节掌握三个内容；
a.几个概念：液位、料位、液位计、界位计。
b.测量物位的两个目的：教材Pg46。
c.按其工作原理分为：直读式物位仪表、差压式物位仪表、浮力式物位仪表、电磁式物位仪表、核辐射式物位仪表、声波式物位仪表、光学式物位仪表。 2.差压式液位计 工作原理
如图：差压液位变送器原理图
将差压变送器的一端接液相，另一端接气相
p
p g H p p =+=21ρ
因此g H p p p ρ=-=?21
当被测容器是敞口的，气相压力为大气压时，只需将差压变送器的负压室通大气即可。若不需要远传信号，也可以在容器底部安装压力表，如图：压力表式液位计所示。
零点迁移问题
如图：负迁移示意图
在使用差压变送器测量液位时，一般来说
g H p ρ=?
实际应用中，正、负室压力p1、p2分别为
01211p g H g h p ++=ρρ
0222p g h p +=ρ
则 g h g h g H p p 2221121ρρρ-+=-
()g h h g H p 2121ρρ--=?
迁移弹簧的作用：改变变送器的零点。 迁移和调零：都是使变送器输出的起始值与被测量起始点相对应，只不过零点调整量通常较小，而零点迁移量则比较大。
迁移：同时改变了测量范围的上、下限，相当于测量范围的平移，它不改变量程的大小。 例：某差压变送器的测量范围为0～5000Pa ，当压差由0变化到5000Pa 时，变送器的输出将由4mA 变化到20mA ，这是无迁移的情况，如左图中曲线a 所示。负迁移如曲线b 所示，正迁移如曲线c 所示。
如图：正负迁移示意图
如图：正迁移示意图
第五章电容传感器思考题与习题答案1．单项选择题 1）在两片间隙为1mm的两块平行极板的间隙中插入___C___，可测得最大的电容量。 A. 塑料薄膜 B. 干的纸 C. 湿的纸 D .玻璃薄片 2）电子卡尺的分辨力可达0.01mm，行程可达200mm，它的内部所采用的电容传感器型式是___B___。 A. 变极距式 B. 变面积式 C. 变介电常数式 3）在电容传感器中，若采用调频法测量转换电路，则电路中___B___。 A. 电容和电感均为变量 B. 电容是变量，电感保持不变 C. 电容保持常数，电感为变量 D. 电容和电感均保持不变 4）利用湿敏电容可以测量__B____。 A. 空气的绝对湿度 B. 空气的相对湿度 C. 空气的温度 D. 纸张的含水量 5）电容式接近开关对__D___的灵敏度最高。 A. 玻璃 B. 塑料 C. 纸 D. 鸡饲料 6）下图中，当储液罐中装满液体后，电容差压变送器中的膜片___A______。 A.向左弯曲 B. 向右弯曲 C.保持不动 差压式液位计示意图 1－储液罐2－液面3－上部空间4－高压侧管道5－电容差压变送器6－低压侧管道 7）自来水公司到用户家中抄自来水表数据，得到的是___B___。 A. 瞬时流量，单位为t/h B. 累积流量，单位为t或m3 C. 瞬时流量，单位为k/g D. 累积流量，单位为kg 8）在下图中，管道中的流体自左向右流动时，_____A____。 A. p1〉p2 B. p1〈p2 C.p1=p2 9）管道中流体的流速越快，压力就越_____B____。 A. 大 B.小 C.不变
节流式流量计示意图 a）流体流经节流孔板时，流速和压力的变化情况b）测量液体时导压管的标准安装方法 c）测量气体时导压管的标准安装方法 1－上游管道2－流体3－节流孔板4－前取压孔位置5－后取压孔位置 9）欲测量加工罐中面粉的物位，应选用______C______；欲测量10m深的水库水位应选用______A______；欲测量2m深的水池中的水位，既需要用肉眼观察，又需要输出电信号，应选用______B______。 A．固态硅压阻投入式液位传感器 B.浮子式磁致伸缩液位传感器 C.电容接近开关 D. 电感接近开关 2．下图是利用分段电容传感器测量液位的原理示意图。玻璃连通器3的外圆壁上等间隔地套着N个不锈钢圆环,显示器采用101线LED光柱（第一线常亮，作为电源指示）。 光柱显示编码式液位计原理示意图 1—储液罐2—液面3—玻璃连通器4—钢质直角接头5—不锈钢圆环6—101段LED光柱 1）该方法采用了电容传感器中变极距、变面积、变介电常数三种原理中的哪一种？ 答：______C______。 2）被测液体应该是导电液体还是绝缘体？答：______A______。 A.导电液体 B.绝缘体 3）分别写出该液位计的分辨率（%）答：____C____，及分辨力（几分之一米），并说明如何提高此类液位计的分辨力。答：____E____m。 A. 1/101 B. 1/100 C. 1/11 D .1/N E.0.7 F.8 4）设当液体上升到第个N不锈钢圆环的高度时，101线LED光柱全亮。若N=11，则当液体上升到第8个不锈钢圆环的高度时，共有____D____线LED亮。 A. 101 B. 100 C. 72 D .73
第三章流量检测 1.某差压式流量计的流量刻度上限为320m3/h ,差压上限2500Pa。当仪表指针指在160m3/h时,求相应的差压是多少 (流量计不带开方器)? 解：由流量基本方程式可知 流量是与差压的平方根成正比的。当测量的所有条件都不变时,可以认为式中的α、ε、F0、ρ1均为不变的数。如果假定上题中的 Q1 = 320m3/h ;Δp1 = 2500Pa ; Q2 = 160m3/h ;所求的差压为Δp2 ,则存在下述关系 代入上述数据,得 该例说明了差压式流量计的标尺如以差压刻度,则是均匀的,但以流量刻度时,如果不加开方器,则流量标尺刻度是不均匀的。当流量值是满刻度的1/2时,指针却指在标尺满刻度的1/4处。 2.通常认为差压式流量计是属于定节流面积变压降式流量计,而转子流量计是属于变节流面积定压降式流量计,为什么? 解：这可以从它们的工作原理上来分析。
差压式流量计在工作过程中，只要节流元件结构已定,则其尺寸是不变的,因此它是属于定节流面积的。当流量变化时，在节流元件两侧的压降也随之而改变,差压式流量计就是根据这个压降的变化来测量流量的，因此是属于变压降式的。 转子流量计在工作过程中转子是随着流量变化而上下移动的，由于锥形管上部的直径较下部的大，所以转子在锥形管内上下移动时,转子与锥形管间的环隙是变化的，即流体流通面积是变化的，因此它是属于变节流面积的。 由于转子在工作过程中截面积不变，重力也不变，而转子两端的静压差作用于转子上的力恒等于转子的重力，转子才能平衡在一定的高度上，所以在工作过程中，尽管转子随着流量的变化上下移动，但作用在转子两侧的静压差却是恒定不变的，所以它是属于定压降式流量计。 3.流量检测方法有哪些？有哪些常用的流量检测仪表？ （1）节流差压法 在管路内安装上节流元件，使流体在此处流动状态发生变化，造成节流元件的上、下游间产生压力差。由于此压力差和流量间有一定函数关系，因此，检测此压差，即可变换出流量。常用的节流元件有：孔板、喷嘴等。 （2）容积法 按一定的容积空间输送流体，容积空间的运动次数(或运动速度)与流量成正比。记录运动次数或速度，则可得出一段时间内的累积流量。容积式流量计，有椭园齿轮式流量计、膜式煤气表及旋转叶轮式水表
网络异常流量检测研究 摘要:异常流量检测是目前IDS入侵检测系统)研究的一个重要分支,实时异常检测的前提是能够实时,对大规模高速网络流量进行异常检测首先要面临高速流量载荷问题,由于测度、分析和存储等计算机资源的限制,无法实现全网络现流量的实时检测,因此,抽样测度技术成为高速网络流量测度的研究重点。 关键词:网络异常流量检测 一、异常流量监测基础知识 异常流量有许多可能的来源,包括新的应用系统与业务上线、计算机病毒、黑客入侵、网络蠕虫、拒绝网络服务、使用非法软件、网络设备故障、非法占用网络带宽等。网络流量异常的检测方法可以归结为以下四类:统计异常检测法、基于机器学习的异常检测方法、基于数据挖掘的异常检测法和基于神经网络的异常检测法等。用于异常检测的5种统计模型有:①操作模型。该模型假设异常可通过测量结果和指标相比较得到,指标可以根据经验或一段时间的统计平均得到。②方差。计算参数的方差,设定其置信区间,当测量值超出了置信区间的范围时表明可能存在异常。③多元模型。操作模型的扩展,通过同时分析多个参数实现检测。④马尔可夫过程模型。将每种类型事件定义为系统状态,用状态转移矩阵来表示状态的变化。若对应于发生事件的状态转移矩阵概率较小,则该事件可能是异常事件。⑤时间序列模型。将测度按时间排序,如一新事件在该时间发生的概率较低,则该事件可能是异常事件。 二、系统介绍分析与设计 本系统运行在子网连接主干网的出口处,以旁路的方式接入边界的交换设备中。从交换设备中流过的数据包,经由软件捕获,处理,分析和判断,可以对以异常流量方式出现的攻击行为告警。本系统需要检测的基本的攻击行为如下:(1)ICMP 攻击(2)TCP攻击,包括但不限于SYN Flood、RST Flood(3)IP NULL攻击(4)IP Fragmentation攻击(5)IP Private Address Space攻击(6)UDP Flood攻击(7)扫描攻击不同于以特征、规则和策略为基础的入侵检测系统(Intrusion Detection Systems),本研究着眼于建立正常情况下网络流量的模型,通过该模型,流量异常检测系统可以实时地发现所观测到的流量与正常流量模型之间的偏差。当偏差达到一定程度引发流量分配的变化时,产生系统告警(ALERT),并由网络中的其他设备来完成对攻击行为的阻断。系统的核心技术包括网络正常流量模型的获取、及对所观察流量的汇聚和分析。由于当前网络以IPv4为主体,网络通讯中的智能分布在主机上,而不是集中于网络交换设备,而在TCP/IP协议中和主机操作系统中存在大量的漏洞,况且网络的使用者的误用(misuse)也时有发生,这就使得网络正常流量模型的建立存在很大的难度。为达到保障子网的正常运行的最终目的,在本系统中,采用下列方式来建立多层次的网络流量模型: (1)会话正常行为模型。根据IP报文的五元组(源地址、源端口、目的地址、
第三章 流量检测 内容提要: 1. 差压式流量计 2. 转子流量计 3. 旋涡流量计 4. 质量流量计 5. 其他流量计 ★8学时★ 基本概念： 介质流量是控制生产过程达到优质高产和安全生产以及进行经济核算所必需的一个重要参数。 流量大小：单位时间内流过管道某一截面的流体数量的大小，即瞬时流量。 总量：在某一段时间内流过管道的流体流量的总和，即瞬时流量在某一段时间内的累计值。 1.差压式流量计 差压式（也称节流式）流量计是基于流体流动的节流原理，利用流体流经节流装置时产生的压力差而实现流量测量的。 通常是由能将被测流量转换成压差信号的节流装置和能将此压差转换成对应的流量值显示出来的差压计以及显示仪表所组成。 节流现象与流量基本方程式 （1）节流现象 流体在有节流装置的管道中流动时，在节流装置前后的管壁处，流体的静压力产生差异的现象称为节流现象。节流装置包括节流件和取压装置。 如图3-1孔板装置及压力、流速分布图 注意：要准确测量出截面Ⅰ、Ⅱ处的压力有困难，因为产生最低静压力p2′的截面Ⅱ的位置随着流速的不同会改变。因此是在孔板前后的管壁上选择两个固定的取压点，来测量流体在节流装置前后的压力变化。因而所测得的压差与流量之间的关系，与测压点及测压方式的选择是紧密相关的。 （2）节流基本方程式 流量基本方程式是阐明流量与压差之间定量关系的基本流量公式。它是根据流体力学中的伯努利方程和流体连续性方程式推导而得的。 p F M p F Q ?=?=101 22 ρεαραε 可以看出：要知道流量与压差的确切关系，关键在于α的取值。流量与压力差ΔP 的平方根成正比。 标准节流装置 国内外把最常用的节流装置、孔板、喷嘴、文丘里管等标准化，并称为“标准节流装置”。 标准化的具体内容包括节流装置的结构、尺寸、加工要求、取压方法、使用条件等。 例：如图（孔板断面示意图），标准孔板对尺寸和公差、粗糙度等都有详细规定。
第五章电容传感器思考题与习题答案1单项选择题 1）在两片间隙为1mm的两块平行极板的间隙中插入___C—，可测得最大的电容量。 A.塑料薄膜 B.干的纸 C.湿的纸 D .玻璃薄片 2）电子卡尺的分辨力可达0.01mm，行程可达200mm,它的内部所采用的电容传感器型式是B 。 A.变极距式 B.变面积式 C.变介电常数式 3）在电容传感器中，若采用调频法测量转换电路，则电路中—B—。 A.电容和电感均为变量 B.电容是变量，电感保持不变 C.电容保持常数，电感为变量 D.电容和电感均保持不变 4）禾U用湿敏电容可以测量__B ____ 。 A.空气的绝对湿度 B.空气的相对湿度 C.空气的温度 D.纸张的含水量 5）电容式接近开关对__D—的灵敏度最高。 A.玻璃 B.塑料 C.纸 D.鸡饲料 6）下图中，当储液罐中装满液体后，电容差压变送器中的膜片___A _______ A.向左弯曲 B.向右弯曲 C.保持不动 差压式液位计示意图1—储液罐2—液面3—上部空间4—高压侧管道5—电容差压变送器6—低压侧管道7）自来水公司到用户家中抄自来水表数据，得到的是___B___。 A.瞬时流量，单位为t/h B.累积流量，单位为t或m3 C.瞬时流量，单位为k/g D.累积流量，单位为kg 8）在下图中，管道中的流体自左向右流动时， _______ A ___ 。 A. p i > p 2 B. p i〈p 2 C. p i=p2 9）管道中流体的流速越快，压力就越 ______ B___ 。 A.大 B.小 C.不变
节流式流量计示意图 a）流体流经节流孔板时，流速和压力的变化情况b）测量液体时导压管的标准安装方法 c）测量气体时导压管的标准安装方法 1—上游管道2—流体 3 —节流孔板 4 —前取压孔位置 5 —后取压孔位置 9）欲测量加工罐中面粉的物位，应选用______ C ______ ;欲测量10m深的水库水位应选用______ A ______ ;欲测量2m深的水池中的水位，既需要用肉眼观察，又需要输出电信号， 应选用旦。 A ?固态硅压阻投入式液位传感器 B.浮子式磁致伸缩液位传感器 C.电容接近开关 D.电感接近开关 2?下图是利用分段电容传感器测量液位的原理示意图。玻璃连通器3的外圆壁上等间隔地套着N个不锈钢圆环，显示器采用101线LED光柱（第一线常亮，作为电源指示）。 光柱显示编码式液位计原理示意图 1—储液罐2—液面3—玻璃连通器4—钢质直角接头5—不锈钢圆环 1）该方法采用了电容传感器中变极距、变面积、变介电常数三种原理中的哪一种？ 答： ______ C_____ 。 2） _______________________________________________ 被测液体应该是导电液体还是绝缘体？答：______________________________________________ A_______ 。 A.导电液体B.绝缘体 3）分别写出该液位计的分辨率（%）答：____ C ____ ，及分辨力（几分之一米），并说明如何提高此类液位计的分辨力。答：____ E __ m。 A. 1/101 B. 1/100 C. 1/11 D .1/N E.0.7 F.8 4）设当液体上升到第个N不锈钢圆环的高度时，101线LED光柱全亮。若N=11，则当 6—101段LED光柱
第三章流量检测 内容提要: 1.差压式流量计 2.转子流量计 3.旋涡流量计 4.质量流量计 5.其他流量计 ★8学时★基本概念： 介质流量是控制生产过程达到优质高产和安全生产以及进行经济核算所必需的一个重要参数。 流量大小：单位时间内流过管道某一截面的流体数量的大小，即瞬时流量。 总量：在某一段时间内流过管道的流体流量的总和，即瞬时流量在某一段时间内的累计值。 1.差压式流量计 差压式（也称节流式）流量计是基于流体流动的节流原理，利用流体流经节流装置时产生的压力差而实现流量测量的。 通常是由能将被测流量转换成压差信号的节流装置和能将此压差转换成对应的流量值显示出来的差压计以及显示仪表所组成。 节流现象与流量基本方程式 （1）节流现象 流体在有节流装置的管道中流动时，在节流装置前后的管壁处，流体的静压力产生差异的现象称为节流现象。节流装置包括节流件和取压装置。 如图3-1孔板装置及压力、流速分布图 注意：要准确测量出截面Ⅰ、Ⅱ处的压力有困难，因为产生最低静压力p2′的截面Ⅱ的位置随着流速的不同会改变。因此是在孔板前后的管壁上选择两个固定的取压点，来测量
流体在节流装置前后的压力变化。因而所测得的压差与流量之间的关系，与测压点及测压方式的选择是紧密相关的。 （2）节流基本方程式 流量基本方程式是阐明流量与压差之间定量关系的基本流量公式。它是根据流体力学中的伯努利方程和流体连续性方程式推导而得的。 p F M p F Q ?=?=101 22 ρεαραε 可以看出：要知道流量与压差的确切关系，关键在于α的取值。流量与压力差ΔP 的平方根成正比。 标准节流装置 国内外把最常用的节流装置、孔板、喷嘴、文丘里管等标准化，并称为“标准节流装置”。 标准化的具体内容包括节流装置的结构、尺寸、加工要求、取压方法、使用条件等。 例：如图（孔板断面示意图），标准孔板对尺寸和公差、粗糙度等都有详细规定。 其中d ／D 应在～之间；最小孔径应不小于；直孔部分的厚度h ＝（～）D ；总厚度H ＜；锥面的斜角α＝30°～45°等等，需要时可参阅设计手册。 我国规定：标准节流装置取压方法分为角接取压法、法兰取压法。 例：标准孔板采用角接取压法和法兰取压法，标准喷嘴为角接取压法。 如图：环式取压结构
思科第四学期-第五章测试题及答案 默认情况下，Cisco 路由器如何过滤IP 流量？ 拦截进出所有接口的流量 拦截所有接口的入站流量，但允许所有接口的出站流量 允许进出所有接口的流量 拦截所有接口的出站流量，但允许所有接口的入站流量ACL 可使用哪三种参数来过滤流量？（选择三项。） 数据包大小 协议簇 源地址 目的地址 源路由器接口 目的路由器接口 Cisco 标准ACL 是如何过滤流量的？ 通过目的UDP 端口 通过协议类型 通过源IP 地址 通过源UDP 端口 通过目的IP 地址 下列关于扩展ACL 的说法中哪两项正确？（选择两项。） 扩展ACL 使用1-99 的编号范围。 扩展ACL 以隐含permit 语句结尾。 扩展ACL 会检查源地址和目的地址。
可通过添加对端口号的检查进一步定义ACL。 可将多个相同方向的ACL 放置到同一个接口上。 标准访问控制列表应该放置在哪里？ 靠近源地址 靠近目的地址 在以太网端口上 在串行端口上 下列关于ACL 处理数据包的说法中哪三项正确？（选择三项。） 隐含的deny any会拒绝不符合任何ACL 语句的所有数据包。 数据包可能被拒绝，也可能被转发，这取决于与该数据包相匹配的语句。 被一条语句拒绝的数据包可能被后续的语句允许。 默认情况下会转发不符合任何ACL 语句的数据包。 会检查每条语句，直到检测到匹配的语句或到达ACL 语句列表末尾为止。 会将每个数据包与ACL 中每条语句的条件相比较，然后才决定是否转发。 （选择两项。） 会忽略给定IP 地址的前29 位。 会忽略给定IP 地址的后3 位。 会检查给定IP 地址的前32 位。 会检查给定IP 地址的前29 位。 会检查给定IP 地址的后3 位。 access-list 101 deny tcp 172.16.3.0 0.0.0.255 any eq 20 access-list 101 deny tcp 172.16.3.0 0.0.0.255 any eq 21 access-list 101 permit ip any any
1．下列选项中，能引起外部中断的事件是( ) A．键盘输入 B．除数为0 C．浮点运算下溢 D．访存缺页 2．单级中断系统中，中断服务程序内的执行顺序是( ) I．保护现场II．开中断Ⅲ，关中断Ⅳ．保存断点v．中断事件处理 Ⅵ．恢复现场Ⅶ．中断返回 A．I—V一Ⅵ一II一ⅦB．Ⅲ一I—V一Ⅶ C．ⅡI一Ⅳ一V一Ⅵ一ⅦD．Ⅳ一I—V一Ⅵ一Ⅶ 3．某计算机有五级中断L4～L0，中断屏蔽字为M4M3M2MIM。，Mi=l(。≤i≤4)表示对L级中断进行屏蔽。若中断响应优先级从高到低的顺序是L4- L0-L2-L1-L3，则L1的中断处理程序中设置的中断屏蔽字是( ). A. 1 1 1 1 0 B.0 1 1 0 1 C.00011 D.0 1 0 1 0 4．某计算机处理器主频为50MHz，采用定时查询方式控制设备A的I/。，查询程序运行一次所用的时钟周期数至少为500.在设备A工作期间，为保证数据不丢失，每秒需对其查询至少200次，则CPU用于设备A的I/。的时间占整个CPU时间的百分比至少是( ).
A.0.02% B.0.05070 C.0.20070 D.0.50% 5. 响应外部中断的过程中，中断隐指令完成的操作，除保护断点外，还包括( ). I．关中断II．保存通用寄存器的内容Ⅲ，形成中断服务程序入口地址并送PC A．仅I、ⅡB．仅I、Ⅲc．仅II、Ⅲ D. I、II、Ⅲ 6．设置中断排队判优逻辑的目的是( ). A．产生中断源编码B．使同时提出的请求中的优先级别最高者得到及时响应 C．使CPU能方便地转入中断服务子程序D．提高中断响应速度 7．中断判优逻辑和总线仲裁方式相类似，下列说法正确的是( ). I．在总线仲裁方式中，独立请求方式响应时间最快，是以增加控制线数为代价的 II．在总线仲裁方式中，计数器定时查询方式有一根总线请求(BR)和一根设备地址线，若每次计数都从0开始，则设备号小的优先级高 Ⅲ．总线仲裁方式一般是指I/。设备争用总线的判优方式，而中断判优方式～般是指I/。设备争用CPU的判优方式Ⅳ．中断判优逻辑既可以通过硬件实现，也可以通过软件实
第五章采样及样品预处理 第一节环境样品采集 一、空气中污染物样品的采集 类型：高挥发性有机污染物（VVOCs，沸点＜50℃、挥发性有机污染物（VOCs，沸点50－250℃）、半挥发性有机污染物（SVOCs，沸点250－400℃）和颗粒状有机污染物（SVOCs，沸点＞380℃）。 (一)空气中挥发性样品的采集 测定空气中存在的挥发性有机污染物的采样方法有四种：容器采样法、固相吸附—热脱附法、固相吸附—溶剂萃取法和专门测定醛、酮的采样法。 1．固相吸附—热脱附法 将待测成分用装填了吸附剂的捕集管捕集后经热脱附进行测定的方法(图5－1－1)。将空气试样按一定的恒定流量，在一定时间内通过吸气泵抽吸，待测成分进入装有填充剂的捕集管中，将捕集管装入进样装臵中，边通入惰性气体，边加热捕集管，将待测成分脱附并进入GC毛细柱中，进行检测。采集的样品只能做一次检测。 2．容器采样法 包括加压采样法和减压采样法。可进行多成份同时采样，采集的样品可多次分析。 （1）采用装臵 减压采样装臵由过滤器、机械式质量流量控制装备、压力计、阀门等组成（图5－1－2）。加压采样装臵由过滤器、质量流量控制装备、压力计、阀门等组成（图5－1－3）。
（2）采样 1）减压采样法 取下采样灌前部的密封塞并连接在采样装臵中，将确认测流量用的流量计接在采样过滤器处，打开采样容器阀确认设定流量之差及容器内部的压力，当与预设的流量之差小于±10％，容器内压力在13Pa以下时，取下流量计，开始采样。采样24h后再次确认流量，关闭阀门完成采样，迅速将采样管密封。并做各项相应的记录。 2）加压采样法 取下采样灌前部的密封塞并连接在采样装臵中，边启动采样泵边打开阀门，按预先设定的流量开始采样，采样24h后关闭阀门完成采样，迅速将采样管密封。并做各项相应的记录。 3．固相吸附—溶剂萃取法 用填充吸附剂的捕集管捕集试样，再用溶剂萃取法将待测成分提取出来进行检测。采集的试样可进行多次检测。 目前用于固相吸附的吸附剂有有机和无机两类。 （1）有机类吸附剂 捕集空气中有机溶剂的吸附剂常使用液相色谱及纯化试剂用合成树胶或者GC填充柱中使用的树脂材料。在EPA的方法中以经过预先洗净的Supelpak-2、2B等填充捕集管作为溶剂萃取用吸附剂。 （2）无机类吸附剂 在空气中有机污染物的吸附捕集方面，无机类吸附剂的使用最为广泛。主要类型有：合成泡沸石（如分子筛）、硅胶、活性氧化铝、活性碳、碳黑和碳分子筛等。 溶剂萃取捕集柱和热脱附捕集柱的处理方法不同，选用的吸附剂也有差别。如溶剂萃取时可选用硅胶吸附剂充填捕集管，而用热脱附法就不能采用硅胶吸附剂。 （二）大气颗粒物采集 将滤膜安装到采样头上，并装好。采样时要将采样器的排气口朝向下风向。采样结束后取出滤膜，将颗粒物面朝内折叠好后，臵于干净的铝盒内。并在4℃冰箱内保存，样品要在20天内完成实验。 （三）特殊气样的采集 1. 燃煤源 通常燃煤源成份谱研究可直接采集烟道灰,进行以无机元素为主的定量分析,而对PAH而言,由于有些PAH化合物不稳定,故直接采集经稀释降温处理的烟道气更具有代表性。姚渭溪等曾用动态采样法收集煤烟尘,即在一个1.17m3的测试柜内,用电炉丝在蜂窝煤炉下部将煤点燃,并在烟道内伸入一根直径为10mm的采样管，收集煤烟尘样品。相比之下,直接采集烟道气中PAH最能代表燃煤源的特征,但此类方法要求在不同的燃烧炉、不同工况、不同煤种等各种情况下采样,且采样装臵较为复杂,费时费力。 2．交通源 汽车排放的PAH是城市大气中PAH的主要来源。很多因素都影响着PAH的排放,如发动机型号、工况条件、燃料和润滑剂的成分等。交通源样品采集大体有以下几种方法：直接收集尾气、稀释采样法、交通隧道等。 （1）直接采集汽车尾气
第三章 流量检测 内容提要: 1. 差压式流量计 2. 转子流量计 3. 旋涡流量计 4. 质量流量计 5. 其他流量计 ★8学时★ 基本概念： 介质流量是控制生产过程达到优质高产和安全生产以及进行经济核算所必需的一个重要参数。 流量大小：单位时间内流过管道某一截面的流体数量的大小，即瞬时流量。 总量：在某一段时间内流过管道的流体流量的总和，即瞬时流量在某一段时间内的累计值。 1.差压式流量计 差压式（也称节流式）流量计是基于流体流动的节流原理，利用流体流经节流装置时产生的压力差而实现流量测量的。 通常是由能将被测流量转换成压差信号的节流装置和能将此压差转换成对应的流量值显示出来的差压计以及显示仪表所组成。 节流现象与流量基本方程式 （1）节流现象 流体在有节流装置的管道中流动时，在节流装置前后的管壁处，流体的静压力产生差异的现象称为节流现象。节流装置包括节流件和取压装置。 如图3-1孔板装置及压力、流速分布图 注意：要准确测量出截面Ⅰ、Ⅱ处的压力有困难，因为产生最低静压力p2′的截面Ⅱ的位置随着流速的不同会改变。因此是在孔板前后的管壁上选择两个固定的取压点，来测量流体在节流装置前后的压力变化。因而所测得的压差与流量之间的关系，与测压点及测压方式的选择是紧密相关的。 （2）节流基本方程式 流量基本方程式是阐明流量与压差之间定量关系的基本流量公式。它是根据流体力学中的伯努利方程和流体连续性方程式推导而得的。 p F M p F Q ?=?=101 22 ρεαραε 可以看出：要知道流量与压差的确切关系，关键在于α的取值。流量与压力差ΔP 的平方根成正比。 标准节流装置 国内外把最常用的节流装置、孔板、喷嘴、文丘里管等标准化，并称为“标准节流装置”。 标准化的具体内容包括节流装置的结构、尺寸、加工要求、取压方法、使用条件等。 例：如图（孔板断面示意图），标准孔板对尺寸和公差、粗糙度等都有详细规定。